【摘 要】
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针对复杂形状纯钛件的精密制备,采用粉末注射成形技术,设计了几种不同粉末组成,制备成催化脱脂型喂料,再经粉末注射成形,烧结成制品.系统研究了烧结工艺参数对钛烧结件致密度、碳氧含量、显微组织和力学性能的影响.实验结果表明:综合性能较好的P3试样钛件经1250℃真空烧结2h后,致密度为95.7%,其C、O含量分别为0.14%和0.46%,拉伸强度968MPa,抗弯强度为1141MPa,抗拉强度为720M
【机 构】
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广州有色金属研究院,广东广州510650
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针对复杂形状纯钛件的精密制备,采用粉末注射成形技术,设计了几种不同粉末组成,制备成催化脱脂型喂料,再经粉末注射成形,烧结成制品.系统研究了烧结工艺参数对钛烧结件致密度、碳氧含量、显微组织和力学性能的影响.实验结果表明:综合性能较好的P3试样钛件经1250℃真空烧结2h后,致密度为95.7%,其C、O含量分别为0.14%和0.46%,拉伸强度968MPa,抗弯强度为1141MPa,抗拉强度为720MPa,延伸率为4.5%,晶粒细小均匀,并呈现韧性断裂特征.
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采用激光快速成形方法制备TC4钛合金板状和块状试样,研究了不同取样方向和不同退火温度对TC4钛合金组织及室温、高温力学性能的影响.结果表明,沉积态试样不同位置处组织差异明显,拉伸性能具有高强低塑的特点以及显著的各向异性,且相比于块状试样,板状试样的强度稍低,塑性较高.800℃完全退火后块状试样组织为均匀细小的网篮状组织,使强度未明显降低的情况下塑性明显提高,达到TC4锻件标准.
本文分别对电子束选区铺粉堆积态(EBSM-as-built),电子束选区铺粉热等静压(EBSM-HIP),激光选区铺粉退火态(SLM-HT)这三种增材制造Ti64合金显微组织的金相特征、晶体学特征进行分析研究.结果表明EBSM-as-built中不同取向柱状晶及再热影响区特征在EBSM-HIP及SLM-HT中消失.EBSM-HIP及SLM-HT中出现晶界α,原始β晶内板条粗化并出现回转组织及β薄膜
以晶粒尺寸在10μm以内的细晶TA15薄板在不同温度、不同应变速率下的高温超塑拉伸性能为基础,针对不同深宽比的正方形网格进行成形数值模拟及四层结构成形工艺研究.结果表明,TA15薄板在温度为920℃左右、应变速率为10-3s-1~5×10-4s-1时可得到较大延伸率,可实现深宽比为1∶1.25的正方形网格成形.另外制备了具备该深宽比的4×4阵列四层结构件,并将该技术应用至飞行器舵翼类零件的成形中.
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利用电子束逐层熔化(Additive manufacture-electron beam melting,AM-EBM)快速成型技术制备了孔隙率分层状梯度分布的Ti-6Al-4V合金,研究了退火处理对梯度多孔材料组织和力学性能的影响.结果表明,该梯度多孔材料孔壁组织为α片层组织,片层之间有极少量的β相;其有效抗压强度、弹性模量为各均匀组分强度与模量的权重平均值.梯度多孔材料各层界面处容易产生应力不
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对于薄壁钛合金铸件,金属型工艺与石墨型工艺以及陶瓷型工艺相比,在铸型使用寿命、尺寸精度以及工艺操作性上具有一定的优势.本文将金属铸型与陶瓷涂层结合,探究薄壁钛合金铸件的金属型铸造工艺.试验过程中选择多种金属铸型材料涂覆陶瓷涂层,研究其与钛液的界面反应,发现涂覆钇稀土涂层的灰铸铁铸型浇注的钛试样表面更加平整,金属型与钛液反应较弱,没有形成明显的反应层,并且在一定程度上阻碍了金属铸型元素扩散到钛液当中
ZTi55高温钛合金作为使用温度区间在550C至650℃的材料,在未来航天飞行器结构材料的应用上有着良好的前景.本文详细研究了ZTi55合金的各项铸造工艺性能,结果表明:在生产条件下,虽然ZTi55合金流动性较ZTA15合金差,收缩率相对较大,裂纹倾向也较ZTA15合金高,但仍能够满足一般铸件工艺需求,且高温力学性能优异.
Ti5Al2.5Sn ELI钛合金是航空航天等领域的重要结构材料.本文采用TEM、XRD等分析方法对该合金的铸造组织和力学性能进行了研究.结果表明,Ti5Al2.5Sn ELI钛合金铸态显微组织由α相组成,并呈片状分布,经HIP处理后显微组织未有明显变化,缺陷弥合部位有再结晶现象;该合金在常温下具有中等强度和良好塑、韧性,疲劳裂纹扩展速率较低,断裂韧性采用25mm试样无法获得准确K1c值,只能得到
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